九年级《14内能的利用》同步练习题含答案.docx

九年级《14内能的利用》同步练习题含答案.docx

《九年级《14内能的利用》同步练习题含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级《14内能的利用》同步练习题含答案.docx（78页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

九年级《14内能的利用》同步练习题含答案

九年级物理《14.2热机》同步训练题

一、选择题（每题分，共32分）

1、下列实例中，属于机械能转化为内能的是

A.流星穿过大气层时发热发光B.冬天，嘴对着双手哈气

C.汽油机的做功冲程D.不锈钢汤勺放在热汤中

2、如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（　　）

A．该冲程是压缩冲程B．该冲程中活塞向上运动

C．该冲程是内能转化为机械能的过程D．该冲程是机械能转化为内能的过程

3、下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　）

A．热机排出的尾气没有内能B．热机的效率能达到100%

C．热机都是使用汽油作燃料D．热机的大量使用会造成环境污染

4、如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（　　）

A．

  B．

  C．

  D．

5、关于燃料的热值，以下说法中正确的是（　　）

A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关

B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值

C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小

6、一般汽油机的一个工作循环分为四个冲程，每个冲程都伴随着能量的转移或转化，其中主要将机械能转化为内能的冲程是（　　）A．吸气冲程    B．压缩冲程    C．做功冲程    D．排气冲程

7、如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（　　）

A．压缩冲程，机械能转化为内能B．压缩冲程，内能转化为机械能

C．做功冲程，机械能转化为内能D．做功冲程，内能转化为机械能

8、在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是（ ）

A、燃气的内能减少，温度升高           B、燃气的内能增加，温度升高

C、燃气的内能减少，温度降低           D、燃气的内能增加，温度降低       

9、关于热机，下列说法正确的是（ ）

A. 吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气  B.做功冲程是把机械能转化为内能

C. 柴油机有喷油嘴而没有火花塞        D.做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的

10、如图是演示实验示意图，下列汽油机的四个冲程工作示意图中，与如图改变内能方式相同的是（　　）

A．

 B．

  C．

  D．

11、关于汽油机和柴油机，下列说法错误的是（　　）

A．汽油机气缸顶部有火花塞，而柴油机的气缸顶部是喷油嘴

B．在吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，而柴油机吸入的是空气

C．汽油机效率比柴油机效率低，是因为汽油的热值比柴油的热值小

D．汽油机是点燃式，而柴油机是压燃式

12、下列说法正确的是

A.内燃机是利用电能做功的机械B.内燃机在做功冲程把内能转化为机械能[

C.内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能D.随着技术的进步，内燃机的效率达到100％

13、一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min，它1s完成了（　　）

A．30个冲程，做了30次功   B．60个冲程，做了60次功

C．120个冲程，做了30次功  D．60个冲程，做了15次功

14、如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（　　）

A．

B．

C．

D．

15、用一铁钉顶住轮胎气门芯一会儿，胎内压缩气体迅速从气门放出．用手摸一下气门会发现（　　）

A．很热，因为气体通过气门时剧烈摩擦导致内能增加B．很冷，因为气体排出时迅速膨胀做功导致内能减少

C．温度不变，因为放气时气体没有做功过程D．温度不变，因为放气时气体摩擦做功与膨胀做功相等

16、下列流程如图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（　　）

A．①做功冲程，②内能转化为机械能，③压缩冲程，④机械能转化为内能

B．①压缩冲程，②内能转化为机械能，③做功冲程，④机械能转化为内能

C．①做功冲程，②机械能转化为内能，③压缩冲程，④内能转化为机械能

D．①压缩冲程，②机械能转化为内能，③做功冲程，④内能转化为机械能

二、填空题（18题2分，其它题每空1分，共22分）

17、如图所示，由中国自主研发的我国第一部“空气动力发动机汽车”在第十四届中国北京国际科技产业博览会上展出。

它是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开动时将空气的　　　　能转化为　　　　能，类似柴油机的活塞做功，排气口排出的是冷空气，为绿色环保产品。

18、奥运会祥云火炬使用的燃料为丙烷,常温下呈气态的丙烷是通过加压液化后储存在较小的罐内.若丙烷的热值为8.0×107Ｊ／㎏,罐内装有450ｇ丙烷完全燃烧可以放出的热量是_______Ｊ.

19、如图是四冲程汽油工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在　  　冲程，当燃料混合在气缸内燃烧时将　  　能转化为内能．

20、如图所示，A、B、C、D为四冲程汽油机工作过程中四个冲程的原理图，E和F是演示实验装置图，其中与演示实验F图能量转化过程相同的是图　　（写出图的编号和该冲程的名称）演示的冲程，依靠飞轮惯性完成的是图　　（写出图的编号和该冲程的名称）演示的冲程．

21、世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意，比如：

蒸汽机和汽油机，它们工作时，能的转化过程是　　　　　　．图中　　　　　　是汽油机的工作原理图．

22、汽油机是热机之一，如图所示是汽油机的　　　　　　冲程，此过程是将内能转化为　　　　　　能．已知某型汽油机转速为1500r/min那么该汽油机每分钟完成　　　　　　个冲程，燃气做功　　　　　　次．

23、在寒冬季节，小明同学双手搓后感觉手上发热，这是通过　　　　　　的方式改变手的内能．这与柴油机工作中　　　　　　冲程的能量转化相同．　

24、在内燃机的“吸气”、“压缩”、“做功”、“排气”四个冲程中，将内能转化为机械能的是_

__________冲程；常用水来给内燃机降温，是因为水的__________比较大。

25、如图工人正在用砂轮打磨工件，高速旋转的砂轮带出了一串火星，在这个过程中，砂轮和工件的温度   ，     能转化成     能，这是用     的方法改变了物体的内能。

三、实验,探究题（每空1分，共13分）

26、某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系，设计了一带有活塞（横截面积S=5cm2）并封闭了气体的密闭金属气缸，如图甲所示．某次实验过程中，活塞缓慢下压，记录数据后绘制出如图乙所示图象．请回答下列问题：

（1）活塞下压过程中，缸内气体质量　　　　　　（选填“变小”、“变大”或“不变”）；

（2）据图乙可知，缸内气体压强p与长度h成　　　　　　比；

（3）经测量，当缸内气体压强p为1×105Pa时，缸内气体的密度为1.3kg/m3，那么，当缸内气体压强p为5×105Pa时，缸内气体的密度为　　　　　　kg/m3．

27、木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据：

燃料的质量/g

100

200

300

燃料完全燃烧

放出的热量

Q木柴/J

1.3×106

2.6×106

3.9×106

5.2×106

Q焦炭/J

3.0×106

6.0×106

9.0×106

12.0×106

Q木炭/J

3.4×106

6.8×106

10.2×106

13.6×106

（1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是　　　　　　的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越　　　　　　．

（2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，　　　　　　和　　　　　　的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为　　　　　　，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量．

（3）完全燃烧0.01m3的天然气放出的热量是　　　　　　J；如果这些热量完全用于加热水，可使　　　　　　kg的水温度升高10℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了　　　　　　（答一个即可）．[q天然气=4.2×107J/m3，C水=4.2×103J/（kg•℃）]

（4）在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入　　　　　　来描述，我们总是希望它的值越　　　　　　越好．

四、计算题（每题6分，共12分）

28、一壶中水的质量为2．5千克，在液化石油气炉上从20℃煮至沸腾．在这过程中，共燃烧了液化石油气50克．（壶吸热忽略不计）在这过程中，求：

（1）水共吸收了多少热量?

（2）这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量?

（3）炉子的效率．［水的比热ｃ水＝4．2×10３焦耳／（千克·℃），液化石油气燃烧值4．2×10６焦耳／千克］

29、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。

若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求：

（1）汽车行驶速度是多少？

（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？

（3）汽车发动机的效率是多少？

五、综合题（共21分）

30、（4分）如图甲所示，在一个配有活塞的玻璃筒内放一团硝化棉，用力下压活塞，硝化棉被点燃：

（1）这是通过　  　的方式使玻璃筒内空气的内能　   　（选填“增大”或“减小”）

（2）请在图乙中画出活塞下行过程中受到的摩擦力的示意图（力的作用点画在O点）．

31（7分）图为汽油机做功冲程的示意图。

若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm（面积近似取S＝3.0×10－3m2），活塞冲程长度为L＝0.06m，某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p＝1.0×106Pa，活塞以n＝1380次/分钟作往复运动，汽油机往复运动两次，对外做功一次。

（1）汽油机在此工作状态下的功率是多少？

（2）如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？

（q汽＝4.6×107J/kg、不计摩擦）

32（10分）汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利,促进了社会经济的发展．汽车应用了许多物理知识．请你运用所学的物理知识解答下列问题：

（1）汽油机是汽车的“心脏”．汽油机工作时     冲程将内能转化为机械能．

（2）据报道因车辆超载损坏公路，每年给我国造成的经济损失高达300亿元．国家规定，载重车辆的轮胎，对地面的压强应控制在7×105Pa以内．有一辆重2×104N的6轮汽车，如果每个车轮与路面的接触面积为200cm2，请你计算该汽车允许装载的货物的最大质量是多少？

（g取10N／kg） 

（3）一天，李明乘坐爸爸的汽车到曲阜游玩,从公路交通牌上看到，汽车在一段平直的路段上行驶了5km，汽车速度计的指针一直停在如图所示的位置，爸爸告诉他：

汽车在这段时间的功率大约是50kW．请计算汽车在这段时间内做的功和汽车的牵引力．

参考答案一、选择题1、A2、C解：

根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程．在做功冲程中将内能转化为机械能．故ABD错、C正确．

3、D解：

A、一切物体在任何温度下都有内能，所以热机排放的尾气也有内能，所以A是错误的；

B、热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不可能达到100%，所以B是错误的；

C、汽油机燃烧汽油，柴油机燃烧柴油，蒸汽机燃烧煤，并不是所有的热机都燃烧汽油的，所以C是错误的；

D、热机在使用时会排放出一些有害的气体，造成环境污染，所以D是正确的．故选D．

4、B解：

A、进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；不符合题意；

B、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，符合题意；

C、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，不符合题意；

D、排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；不符合题意；故选B．

5、A解：

A、燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关，符合题意．

B、燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值，必须是完全燃烧放出的热量，才是燃料的热值，不符合题意．C、燃料燃烧时，质量越大，热值越大：

热值与质量无关，只与燃料种类有关，不符合题意．

D、燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小，燃料不完全燃烧时放出的热量不能称之为热值，不符合题意．故选A

6、B【考点】GM：

内燃机的四个冲程．【解答】解：

在汽油机一个工作循环的四个冲程中，压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，使气缸内的气体的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能，故B正确．故选B．

7、A【考点】GM：

内燃机的四个冲程．【解答】解：

如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能，故A正确、BCD错．故选A．

8、C        9、C

10、D解：

图中是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧．是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；

A、图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；

B、图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；

C、图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；

D、图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；

汽油机的压缩冲程中将机械能转化为内能，因此与图中实验原理相同的是压缩冲程，故D正确．

11、C热机；内燃机的四个冲程．

【分析】柴油机和汽油机的主要区别：

（1）汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油，产生高温高压的燃气推动活塞做功．

（2）柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大；柴油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油遇到高温的空气，达到着火点而燃烧，点燃方式是压燃式．燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功．柴油机的压缩比例更大、温度更高、做功更多，效率更高．

【解答】解：

A、柴油机和汽油机的结构不同：

柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A正确；

B、在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是柴油，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故B正确；

C、汽油机效率比柴油机效率低与热值无关，与燃料的燃烧情况、散热情况、压缩程度有关，故C错误；

D、在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故D正确；故选C．

12、B【解析】此题主要考查热机的工作循环特点，明确热机的四个冲程（吸气、压缩、做功、排气冲程），压缩冲程、做功冲程能量的转化内燃机是利用燃料内能做功的机械，故A选项错误.内燃机在做功冲程把内能转化为机械能，在压缩冲程把机械能转化为内能，故B选项正确，C选项错误.燃料燃烧总会有部分热量散失，因此机械效率不可能达到100%，故D选项错误.

13、D解：

四冲程热机的飞轮转速为1800r/min，则该飞轮每秒钟转30圈．因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转30圈共完成60个冲程，做功15次．由上述可知选项A、B、C都不正确．故选D．

14、解：

A、一个气阀打开，活塞向下运动，所以是吸气冲程；B、两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；C、两个气阀都关闭，活塞向下运动，火点塞点火，所以是做功冲程；D、一个气阀打开，活塞向上运动，所以是排气冲程．故选C．

15、B解：

用一铁钉顶住轮胎气门芯一会儿，胎内压缩气体迅速从气门放出时，轮胎内气体膨胀时会对外做功，气体的内能减少，温度降低，所以用手摸气门会发现是冷的，故ACD错误，B正确．故选B．

16、D解：

热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．压缩冲程中，活塞上升压缩气缸内的气体，使气体内能增大，燃料燃烧产生高温高压的燃气；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能．故选D．

二、填空题

17、本题考查热机原理。

新型空气动力汽车利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时空气膨胀做功将空气的内能转化为车的机械能。

答案：

内　机械

18、 3.6×107    

19、【考点】GM：

内燃机的四个冲程．

【分析】

（1）汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，在做功冲程中，燃料的化学能转化为内能，而内能又转化为机械能；汽油机的做功冲程特点是火花塞点火，在做功冲程对外输出功；

（2）燃料燃烧的过程，是将燃料的化学能转化为内能的过程．

【解答】解：

（1）从图中可以看出，两气门都关闭和活塞向上运动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程；

（3）汽油机工作时，汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为内能．故答案为：

压缩；化学．

20、内燃机的四个冲程．

【分析】

（1）改变物体内能的方式有热传递和做功两种．做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化．对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低；

（2）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：

吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能，压缩冲程是依靠飞轮的惯性完成的；二是做功冲程中内能转化为机械能，判断出是哪个冲程，再判断能量是怎样转化的．

【解答】解

（1）由图可知，A图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，所以是吸气冲程；

B图中的气门关闭，活塞上行，所以是压缩冲程，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程；

C图中的气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程，做功冲程是将内能转化为机械能的过程，不是依靠飞轮的惯性完成的冲程；D图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，所以是排气冲程；

（2）E图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程，与做功冲程C中能量转化过程相同；

F图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能．

故答案为：

C做功冲程；A吸气冲程、B压缩冲程、D排气冲程．

21、解：

蒸汽机和汽油机都属于热机，是将内能转化为机械能的机器；

由图甲可知，燃料燃烧，将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能，从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气会对叶轮做功，将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能；此过程与蒸汽机的工作过程相似，反映了蒸汽机的工作原理．

在图乙中，火焰使上方空气温度升高、上升，热空气带动叶轮转动，内能转化为机械能，与汽油机的工作原理相同．故答案为：

内能转化为机械能；乙．　

22、解：

由图可知，两个气门都关闭，活塞下行，是做功冲程；在做功冲程中，内能转化为机械能；汽油机转速为1500r/min，该汽油机每分钟完成3000个冲程，做功次数为n=

×3000=750（次）．

故答案为：

做功；机械；3000；750．

23、解：

（1）小明双手对搓后感觉手上发热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能；

（2）汽油机的工作过程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程．故答案为：

做功；压缩．

24、做功   比热容

25、升高内机械做功

【解析】试题分析：

砂轮打磨工件时，与工件摩擦生热，使工件温度升高，内能增大，机械能转化成内能，这是用做功的方法改变物体内能的。

考点：

改变内能的方法

三、实验,探究题

26、【考点】气体压强跟体积的关系．

【分析】

（1）物体的质量是指物体所含某种物质的多少，当把打气筒的活塞向下压时，由于出气口被封住，没有气体跑出来，管内气体多少并没有发生改变，所以其质量应该不变；

（2）根据图象乙可知：

一定质量的气体，温度不变时，Ph乘积为一定值，即压强与长度成反比，

（3）根据图象乙，得出气体压强p为1×105Pa时对应的缸内气体的长度，根据气缸的横截面积，求出气缸内气体的体积和质量，然后求出当缸内气体压强p为5×105Pa时，缸内气体的密度．

【解答】解：

（1）气缸是封闭的，当活塞向下压，由于气缸内的气体含量并没有发生变化，所以它的质量并不发生改变；

（2）由图象可得：

一定质量的气体，温度不变时，Ph乘积为一定值，即压强与气缸内气体的长度成反比；

（3）由图象乙可知，当气体压强p为1×105Pa时对应的缸内气体的长度为h1=10cm，

所以气缸内气体的体积为：

V1=Sh1，气缸内气体的质量为：

m=ρ1V1=ρ1Sh1，

由图象乙可知，当气体压强p为5×105Pa时对应的缸内气体的长度为h2=2cm，在此过程中气体的质量不变，

所以m=ρ2V2=ρ2Sh2，所以ρ1Sh1=ρ2Sh2，

解得：

ρ2=

=

ρ1=

×1.3kg/m3=6.5kg/m3．

故答案为：

（1）不变；

（2）反；（3）6.5．

27、

（1）不同；多；

（2）放出热量；质量；热值；（3）4.2×105；10；空气；（4）热效率；高．

【点评】本题属于热现象的综合题，需要熟练掌握热值、热效率的概念以及吸热公式．

　四、计算题

28、

（1）Ｑ吸＝8．4×10５焦　

（2）Ｑ放＝2×10６焦　（3）42％

29、解：

（1）

s/t=10080m/480s=21m/s                               （1分）

（2）方法一：

根据

 得：

                          （1分）

汽车牵引力

（63×103w）/21m/s=3.0×103N                           （1分）

方法二：

由

得，汽车行驶过程所做的功：

W=Pt=63×103kw×480s=3.024×107J                                       （1分）

由W=F・s得，汽车牵引力：

3.024×107J/1.008×104m=3.0×103N   （1分）

（3）汽车行驶过程所做的功：

W=Pt=63×103kw×480s=3.024×107J           （1分）

消耗的燃油的质量：

m=ρV=0.8×103kg/m3×3×10-3m3=2.4kg             

燃油完全燃烧放出热量：

Q=qm=3.15×107J/kg×2.4kg=7.56×108J             （1分）

汽车发动机的效率是：

3.024×107J/7.56×108J=40%                 （1分）

五、综合题

30、

（1）做功；增大；

（2）如下图所示

31、

（1）F＝pS                           

W＝FL＝pSL＝1